Les aciers rapides sont un groupe d’alliages d’acier haute performance utilisés pour produire des outils et des pièces de machine utilisés dans des applications d’usinage exigeantes et à grande vitesse. Il existe plusieurs qualités d’acier rapide (HSS), qui comprennent toutes du carbone comme élément d’alliage commun en plus de divers autres composants tels que le tungstène, le cobalt et le vanadium. Contrairement à l’acier à outils ordinaire, les compositions d’alliage des aciers rapides leur permettent de résister à des températures de fonctionnement très élevées sans perdre leur dureté. Cette caractéristique les rend idéales pour la fabrication de forets, de fraises et d’alésoirs. Les outils de tour, les fraises à engrenages et les lames de scie sont également couramment produits à partir de HSS.
Dans le passé, les outils à grande vitesse utilisés dans les perceuses et les tours étaient traditionnellement fabriqués à partir d’acier à outils au tungstène conventionnel. Bien qu’efficaces, ils ne tenaient pas très bien leur dureté à des vitesses opérationnelles élevées. Les progrès de la science métallurgique, tels que le remplacement du tungstène par du molybdène, ont rendu possible d’autres options d’alliage et l’acier rapide est né. Ces aciers ont une teneur en carbone allant de 0.65 % à 1.1 % et comprennent également d’autres composants d’alliage tels que le tungstène, le vanadium et le cobalt. Ils sont généralement très durs, avec des valeurs moyennes dépassant HRC60 et sont capables de conserver leur trempe, ou leur dureté, même à des températures de fonctionnement élevées.
Plusieurs autres traitements pour les produits HSS ont vu de nombreuses nouvelles utilisations voir le jour. Ceux-ci incluent le revêtement des mèches avec des substances telles que le nitrure de titane et le carbure de titane, qui non seulement améliorent la dureté de surface de l’outil, mais le lubrifie également. Cela empêche le matériau coupé de se gripper ou de coller au foret en raison des températures de fonctionnement élevées induites par le frottement. Les revêtements servent également à réduire les températures générées pendant la coupe, assurant des coupes plus nettes et une meilleure durée de vie de l’outil.
Cette caractéristique rend l’acier rapide idéal pour la fabrication d’outils et d’embouts utilisés dans des applications exigeantes à frottement élevé où des coupes longues et profondes sont effectuées à des vitesses qui n’étaient pas possibles auparavant avec les aciers à outils plus anciens. Ces applications incluent les outils utilisés dans les opérations de tournage, de façonnage et de fraisage. Les forets à grande vitesse sont également généralement fabriqués à partir de HSS. Même s’ils ne fonctionnent généralement pas à des vitesses extrêmement élevées, les alésoirs, les fraises à engrenages et les lames de scie sont également fabriqués à partir d’acier rapide en raison des températures élevées générées lors de leur utilisation. Pour référence, lors de l’achat de ces produits en acier rapide, ils sont généralement marqués d’un tampon HSS ou HS pour une identification facile.